Les centres de données jouent un rôle essentiel dans le monde du numérique en stockant, gérant et fournissant un accès aux données à grande échelle. Cependant, leur exploitation a un impact significatif sur l’environnement en raison de leur demande énergétique élevée. Pour évaluer et améliorer l’efficacité énergétique des centres de données, plusieurs indicateurs clés ont été développés. Dans cet article, nous explorerons trois de ces indicateurs cruciaux : le PUE (Power Usage Effectiveness), le CUE (Carbon Usage Effectiveness) et le WUE (Water Usage Effectiveness). Chacun de ces indicateurs offre une perspective unique sur la performance environnementale d’un centre de données, et il est important de les comprendre pour minimiser l’impact environnemental tout en garantissant l’efficacité opérationelle.
Le PUE (Power Usage Effectiveness)
Le PUE est l’un des indicateurs les plus couramment utilisés pour évaluer l’efficacité énergétique des centres de données. Il a été développé par The Green Grid, une organisation à but non lucratif axée sur l’efficacité énergétique des centres de données.
Cependant, le PUE ne dit rien sur la pollution liée à l’électricité utilisée, la manière dont les équipements sont utilisés, ou l’impact de l’endroit où se trouve le datacenter, etc. Par conséquent, il ne devrait pas être le seul élément à prendre en compte pour prendre une décision, car il ne donne qu’une idée partielle de la performance énergétique d’un centre de données.
Pour aller plus loin, le PUE peut également se décomposer en différent “tiers” :
Tier 1 (Niveau 1) :
PUE : Généralement supérieur à 1,15.
Caractéristiques : Un centre de données de niveau 1 dispose de l’infrastructure de base, mais il peut ne pas avoir de redondance significative. Cela signifie qu’il peut y avoir des interruptions pour la maintenance ou les réparations.
Tier 2 (Niveau 2) :
PUE : Généralement compris entre 1,10 et 1,15.
Caractéristiques : Un centre de données de niveau 2 ajoute une certaine redondance par rapport au niveau 1. Il dispose généralement de systèmes de refroidissement et d’alimentation électrique redondants, ce qui réduit le risque d’interruptions.
Tier 3 (Niveau 3) :
PUE : Généralement compris entre 1,05 et 1,10.
Caractéristiques : Un centre de données de niveau 3 offre une redondance considérable en matière d’alimentation électrique et de refroidissement. Cela signifie que le centre de données peut fonctionner sans interruption majeure en cas de panne ou de maintenance.
Tier 4 (Niveau 4) :
PUE : Généralement compris entre 1,02 et 1,06.
Caractéristiques : Un centre de données de niveau 4 est le plus haut niveau de redondance. Il est conçu pour être tolérant aux pannes, avec une disponibilité exceptionnellement élevée. Il offre des systèmes électriques et de refroidissement totalement redondant, ce qui signifie qu’aucune interruption planifiée ou non planifiée ne devrait se produire.
Le PUE reste un outil précieux pour évaluer et améliorer l’efficacité énergétique des centres de données mais il présente tout de même quelques limites :
- Focalisation exclusive sur l’efficacité énergétique, négligeant d’autres aspects de la durabilité.
- Dépendance à des données de mesure précises.
- Difficulté de comparaison entre différents centres de données.
- Absence de prise en compte de l’emplacement géographique et des variations climatiques.
Comment l’utiliser : Le PUE mesure la quantité totale d’énergie consommée par un centre de données, y compris la consommation des serveurs, de l’équipement de refroidissement, de l’éclairage et d’autres charges, par rapport à la quantité d’énergie consommée uniquement par les serveurs informatiques actifs. Plus le PUE est bas, plus le centre de données est considéré comme écoénergétique. D’après une étude de l’Uptime Institute, le PUE moyen en 2021 était de 1,57. A titre de comparaison, en 2007, le PUE moyen était de 2,5.
Exemple concret : Si un centre de données a une consommation totale d’énergie de 500 kW et une consommation d’énergie des serveurs de 350 kW, son PUE serait de 1,43 (500 kW / 350 kW). Cela signifie que 43 % de l’énergie totale est utilisée pour les besoins autres que les serveurs. L’objectif serait de réduire cette proportion en améliorant l’efficacité énergétique globale.
Le CUE (Carbon Usage Effectiveness)
Le CUE mesure l’empreinte carbone d’un centre de données en évaluant les émissions CO2 par unité d’énergie consommée. Il prend en compte les émissions directes et indirectes associées à l’ensemble du cycle de vie de l’énergie utilisée.
Cependant, il est difficile de prendre cet indicateur au sérieux. En effet, la comptabilité carbone autorise de très nombreuses méthodes et aucun standard n’a été fixé. Il ne tient pas non plus compte de l’impact des émissions de carbone liées à la construction, à l’achat d’équipements informatiques ou à leur acheminement.
Comment l’utiliser : Un CUE faible indique que le centre de données produit peu d’émissions de CO2 par unité d’énergie, ce qui est souhaitable pour réduire l’impact environnemental. Les organisations peuvent utiliser le CUE pour suivre leurs progrès vers des opérations plus respectueuses de l’environnement et pour déterminer si des ajustements sont nécessaires pour réduire leurs émissions de carbone.
Exemple concret : Supposons qu’un centre de données émet 500 tonnes de CO2 par an et consomme 1 000 000 kWh d’électricité. Son CUE serait de 0,5 kg de CO2 par kWh (500 000 kg / 1 000 000 kWh). Pour réduire son empreinte carbone, le centre de données pourrait envisager d’utiliser des sources d’énergie renouvelable ou d’améliorer l’efficacité énergétique de ses infrastructures.
Le WUE (Water Usage Effectiveness)
Le WUE évalue la consommation d’eau d’un centre de données en la divisant par l’unité d’énergie produite ou traitée. Cet indicateur permet de mesurer l’utilisation efficace de l’eau dans les opérations du centre de données.
Seul, le WUE n’a pas d’intérêt. En effet il permet de rendre compréhensible la consommation d’eau des datacenters mais il n’a de valeur que s’il est utilisé avec les autres indicateurs. De plus, il est encore trop rarement utilisé ce qui rend difficile les comparaisons.
Cependant, mesurer correctement le PUE est un véritable enjeu pour éviter des catastrophes comme celle de Microsoft en 2022 après la sous-évaluation de la consommation d’eau d’un de ses datacenters aux Pays-Bas.
Comment l’utiliser : Un WUE bas indique une utilisation efficace de l’eau, ce qui est important pour la gestion durable des ressources en eau. Les organisations peuvent utiliser le WUE pour évaluer leur dépendance à l’égard de l’eau et mettre en œuvre des mesures d’économie d’eau, telles que l’utilisation de systèmes de refroidissement plus efficaces.
Exemple concret : Si un centre de données consomme 100 000 litres d’eau par jour pour refroidir ses serveurs et traite 1 000 000 kWh d’énergie par mois, son WUE serait de 0,1 litres par kWh (100 000 litres / 1 000 000 kWh). Pour améliorer son efficacité dans l’utilisation de l’eau, le centre de données pourrait investir dans des technologies de refroidissement à faible consommation d’eau ou recycler l’eau pour réduire sa consommation totale.
En comprenant et en utilisant ces indicateurs (PUE, CUE, WUE), les entreprises et les gestionnaires de centres de données peuvent non seulement surveiller et évaluer les performances environnementales de leurs installations, mais aussi prendre des mesures concrètes pour réduire leur impact sur l’environnement, réduire les coûts opérationnels et contribuer à un avenir plus durable. Ces indicateurs sont des outils puissants pour la transition vers des centres de données plus écoénergétiques et respectueux de l’environnement.
Cependant, malgré le fait que ces trois indicateurs s’imposent de plus en plus comme étant la norme pour mesurer l’impact des centres de données sur l’environnement, la plupart des fournisseurs sont encore opaque sur leur méthodologie et qui sait s’ils les exploitent tous les trois aujourd’hui.
Chez Sopht, nous développons une plateforme qui permet aux organisations IT de piloter de manière dynamique leur empreinte environnementale et d’automatiser leur trajectoire de décarbonation. Notre plateforme est bâtie sur une série de modules qui reconstitue l’ensemble de la chaine de valeur IT d’une entreprise (monitoring multi-cloud, pilotage des assets IT, analyse des usages et services numériques etc.) permettant ainsi une vision et pilotage de bout en bout.
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Les centres de données jouent un rôle essentiel dans le monde du numérique en stockant, gérant et fournissant un accès aux données à grande échelle. Cependant, leur exploitation a un impact significatif sur l’environnement en raison de leur demande énergétique élevée. Pour évaluer et améliorer l’efficacité énergétique des centres de données, plusieurs indicateurs clés ont été développés. Dans cet article, nous explorerons trois de ces indicateurs cruciaux : le PUE (Power Usage Effectiveness), le CUE (Carbon Usage Effectiveness) et le WUE (Water Usage Effectiveness). Chacun de ces indicateurs offre une perspective unique sur la performance environnementale d’un centre de données, et il est important de les comprendre pour minimiser l’impact environnemental tout en garantissant l’efficacité opérationelle.
Le PUE (Power Usage Effectiveness)
Le PUE est l’un des indicateurs les plus couramment utilisés pour évaluer l’efficacité énergétique des centres de données. Il a été développé par The Green Grid, une organisation à but non lucratif axée sur l’efficacité énergétique des centres de données.
Cependant, le PUE ne dit rien sur la pollution liée à l’électricité utilisée, la manière dont les équipements sont utilisés, ou l’impact de l’endroit où se trouve le datacenter, etc. Par conséquent, il ne devrait pas être le seul élément à prendre en compte pour prendre une décision, car il ne donne qu’une idée partielle de la performance énergétique d’un centre de données.
Pour aller plus loin, le PUE peut également se décomposer en différent “tiers” :
Tier 1 (Niveau 1) :
PUE : Généralement supérieur à 1,15.
Caractéristiques : Un centre de données de niveau 1 dispose de l’infrastructure de base, mais il peut ne pas avoir de redondance significative. Cela signifie qu’il peut y avoir des interruptions pour la maintenance ou les réparations.
Tier 2 (Niveau 2) :
PUE : Généralement compris entre 1,10 et 1,15.
Caractéristiques : Un centre de données de niveau 2 ajoute une certaine redondance par rapport au niveau 1. Il dispose généralement de systèmes de refroidissement et d’alimentation électrique redondants, ce qui réduit le risque d’interruptions.
Tier 3 (Niveau 3) :
PUE : Généralement compris entre 1,05 et 1,10.
Caractéristiques : Un centre de données de niveau 3 offre une redondance considérable en matière d’alimentation électrique et de refroidissement. Cela signifie que le centre de données peut fonctionner sans interruption majeure en cas de panne ou de maintenance.
Tier 4 (Niveau 4) :
PUE : Généralement compris entre 1,02 et 1,06.
Caractéristiques : Un centre de données de niveau 4 est le plus haut niveau de redondance. Il est conçu pour être tolérant aux pannes, avec une disponibilité exceptionnellement élevée. Il offre des systèmes électriques et de refroidissement totalement redondant, ce qui signifie qu’aucune interruption planifiée ou non planifiée ne devrait se produire.
Le PUE reste un outil précieux pour évaluer et améliorer l’efficacité énergétique des centres de données mais il présente tout de même quelques limites :
- Focalisation exclusive sur l’efficacité énergétique, négligeant d’autres aspects de la durabilité.
- Dépendance à des données de mesure précises.
- Difficulté de comparaison entre différents centres de données.
- Absence de prise en compte de l’emplacement géographique et des variations climatiques.
Comment l’utiliser : Le PUE mesure la quantité totale d’énergie consommée par un centre de données, y compris la consommation des serveurs, de l’équipement de refroidissement, de l’éclairage et d’autres charges, par rapport à la quantité d’énergie consommée uniquement par les serveurs informatiques actifs. Plus le PUE est bas, plus le centre de données est considéré comme écoénergétique. D’après une étude de l’Uptime Institute, le PUE moyen en 2021 était de 1,57. A titre de comparaison, en 2007, le PUE moyen était de 2,5.
Exemple concret : Si un centre de données a une consommation totale d’énergie de 500 kW et une consommation d’énergie des serveurs de 350 kW, son PUE serait de 1,43 (500 kW / 350 kW). Cela signifie que 43 % de l’énergie totale est utilisée pour les besoins autres que les serveurs. L’objectif serait de réduire cette proportion en améliorant l’efficacité énergétique globale.
Le CUE (Carbon Usage Effectiveness)
Le CUE mesure l’empreinte carbone d’un centre de données en évaluant les émissions CO2 par unité d’énergie consommée. Il prend en compte les émissions directes et indirectes associées à l’ensemble du cycle de vie de l’énergie utilisée.
Cependant, il est difficile de prendre cet indicateur au sérieux. En effet, la comptabilité carbone autorise de très nombreuses méthodes et aucun standard n’a été fixé. Il ne tient pas non plus compte de l’impact des émissions de carbone liées à la construction, à l’achat d’équipements informatiques ou à leur acheminement.
Comment l’utiliser : Un CUE faible indique que le centre de données produit peu d’émissions de CO2 par unité d’énergie, ce qui est souhaitable pour réduire l’impact environnemental. Les organisations peuvent utiliser le CUE pour suivre leurs progrès vers des opérations plus respectueuses de l’environnement et pour déterminer si des ajustements sont nécessaires pour réduire leurs émissions de carbone.
Exemple concret : Supposons qu’un centre de données émet 500 tonnes de CO2 par an et consomme 1 000 000 kWh d’électricité. Son CUE serait de 0,5 kg de CO2 par kWh (500 000 kg / 1 000 000 kWh). Pour réduire son empreinte carbone, le centre de données pourrait envisager d’utiliser des sources d’énergie renouvelable ou d’améliorer l’efficacité énergétique de ses infrastructures.
Le WUE (Water Usage Effectiveness)
Le WUE évalue la consommation d’eau d’un centre de données en la divisant par l’unité d’énergie produite ou traitée. Cet indicateur permet de mesurer l’utilisation efficace de l’eau dans les opérations du centre de données.
Seul, le WUE n’a pas d’intérêt. En effet il permet de rendre compréhensible la consommation d’eau des datacenters mais il n’a de valeur que s’il est utilisé avec les autres indicateurs. De plus, il est encore trop rarement utilisé ce qui rend difficile les comparaisons.
Cependant, mesurer correctement le PUE est un véritable enjeu pour éviter des catastrophes comme celle de Microsoft en 2022 après la sous-évaluation de la consommation d’eau d’un de ses datacenters aux Pays-Bas.
Comment l’utiliser : Un WUE bas indique une utilisation efficace de l’eau, ce qui est important pour la gestion durable des ressources en eau. Les organisations peuvent utiliser le WUE pour évaluer leur dépendance à l’égard de l’eau et mettre en œuvre des mesures d’économie d’eau, telles que l’utilisation de systèmes de refroidissement plus efficaces.
Exemple concret : Si un centre de données consomme 100 000 litres d’eau par jour pour refroidir ses serveurs et traite 1 000 000 kWh d’énergie par mois, son WUE serait de 0,1 litres par kWh (100 000 litres / 1 000 000 kWh). Pour améliorer son efficacité dans l’utilisation de l’eau, le centre de données pourrait investir dans des technologies de refroidissement à faible consommation d’eau ou recycler l’eau pour réduire sa consommation totale.
En comprenant et en utilisant ces indicateurs (PUE, CUE, WUE), les entreprises et les gestionnaires de centres de données peuvent non seulement surveiller et évaluer les performances environnementales de leurs installations, mais aussi prendre des mesures concrètes pour réduire leur impact sur l’environnement, réduire les coûts opérationnels et contribuer à un avenir plus durable. Ces indicateurs sont des outils puissants pour la transition vers des centres de données plus écoénergétiques et respectueux de l’environnement.
Cependant, malgré le fait que ces trois indicateurs s’imposent de plus en plus comme étant la norme pour mesurer l’impact des centres de données sur l’environnement, la plupart des fournisseurs sont encore opaque sur leur méthodologie et qui sait s’ils les exploitent tous les trois aujourd’hui.
Chez Sopht, nous développons une plateforme qui permet aux organisations IT de piloter de manière dynamique leur empreinte environnementale et d’automatiser leur trajectoire de décarbonation. Notre plateforme est bâtie sur une série de modules qui reconstitue l’ensemble de la chaine de valeur IT d’une entreprise (monitoring multi-cloud, pilotage des assets IT, analyse des usages et services numériques etc.) permettant ainsi une vision et pilotage de bout en bout.
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